Установка для переработки шлаковых расплавов

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для переработки шлаковых расплавов с получением шлакового щебня. Установка для переработки шлаковых расплавов содержит приемную воронку, колосниковый барабан, выполненный со стяжками для колосников и частично заполненный рабочими телами, кожух с вытяжкой и устройство для отгрузки готового продукта. При этом установка снабжена дисковой гребенкой, а колосники в виде отдельных секций, размещенных с зазором, закреплены на торцовых стенках барабана и опираются на стяжки. Между колосниками опущены зубья дисковой гребенки на глубину 0,5-0,7 высоты колосников. Колосники имеют выступы в виде зубьев, расположенных в шахматном порядке в секции от одного до трех на каждом колоснике. Устройство для отгрузки готового продукта выполнено в виде скребкового водоохлаждаемого транспортера, скребки которого сопряжены с образованием полости для формирования готового продукта. Обеспечивается повышение производительности процесса и улучшение условий обслуживания установки. 1 ил.

 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для переработки шлаковых расплавов.

Известна установка для переработки металлургических шлаков [1], содержащая заливочный желоб, выполненный в виде неподвижных продольных колосников, образующих разомкнутую цилиндрическую поверхность с дисками, закрепленными на вращающейся оси и соединенными между собой полками, перпендикулярными к неподвижным колосникам и размещенными в разрывах цилиндрической поверхности. Полки установлены с зазором к колосникам на величину не более 0,5 минимального размера металлических шаров, расстояние между полками составляет 0,1-0,3 длины окружности дисков, а их высота 1-3 максимального размера металлических шаров, а величина разъемов цилиндрической поверхности равна не менее одного расстояния между полками.

Общие с предлагаемым устройством признаки:

- наличие продольных колосников, образующих разомкнутую цилиндрическую поверхность;

- наличие металлических тел, выполняющих роль охлаждающего устройства;

- наличие торцовых дисков, соединенных полками;

- наличие колосников, при помощи которых осуществляется отделение настывшего шлака от металлических шаров.

Достижению ожидаемого технического результата препятствуют:

- недостаточная масса рабочих тел, находящаяся на поверхности колосников для охлаждения расплава, для ее увеличения потребуется ограничить величину разъема цилиндрической поверхности, увеличить число полок, при этом резко возрастут нагрузки на полки, за счет которых осуществляется движение шаров, потребуются большие усилия для перемещения шаров;

- отсутствие механизма, обеспечивающего очистку колосников от настывшего расплава и разрушения попавших на колосники корок шлака;

- при повышении интенсивности слива расплава в установку не исключается возможность его прохождения через колосники без достаточного охлаждения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для переработки шлаковых расплавов [2], содержащая приемную воронку, колосниковый барабан с ребордами и горизонтальной осью вращения, частично заполненный рабочими телами, колосники размещены на стяжках параллельно ребордам, образующим торцовые стенки (диски) колосникового барабана с переменным шагом в пределах 0,1-0,6 наименьшего размера наименьшего рабочего тела, помещенного в колосниковый барабан устройства для приемки и распределения шлакового расплава, стяжки равномерно удалены друг от друга на расстояние не менее ширины приемной воронки, а приемная воронка размещена над рабочими телами вдоль линии их ската.

Общие с предлагаемым устройством признаки:

- наличие колосников, размещенных на стяжках параллельно ребордам, образующим торцовые стенки колосникового барабана;

- наличие торцовых стенок колосникового барабана, соединенных стяжками;

- наличие приемной воронки, размещенной над рабочими телами.

Достижению ожидаемого технического результата препятствуют:

- конструкция и размещение колосников, не обеспечивающих их защиту от термических и механических деформаций;

- отсутствие механизма для очистки колосников от настывшего шлака, это ограничит прохождение расплава в колосниковый барабан и выход затвердевшего шлака из него;

- отсутствие механизма, обеспечивающего защиту колосников от попадания затвердевших корок шлака, которые будут препятствовать прохождению расплава через колосники и загромоздят приемную воронку.

Ожидаемым техническим результатом является:

повышение производительности процесса переработки расплавов, надежности, условий обслуживания и ремонта установки.

Поставленная задача решается тем, что в установке для переработки шлаковых расплавов, включающей приемную воронку, колосниковый барабан, частично заполненный рабочими телами, кожух с вытяжкой и устройство для отгрузки готового продукта, поверхность колосников составлена из отдельных секций, секции размещены с зазором, опираются на стяжки и закреплены на торцовых стенках барабана, между колосниками опущены зубья гребенки на глубину равную 0,5-0,7 высоты колосников, колосники имеют выступы в виде зубьев, расположенных в шахматном порядке в секции от одного до трех на каждом колоснике, устройство для отгрузки готового продукта выполнено в виде водоохлаждаемого скребкового транспортера, скребки которого сопряжены и образуют полости для формирования размера готового продукта.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков устройства заключается в следующем. Поверхность колосников, составленная из отдельных секций с зазором, в меньшей степени подвержена термической и механической деформации, так как переменные температурные и силовые нагрузки при вращении колосникового барабана воздействуют не на всю поверхность колосника одновременно, а на каждую отдельную секцию. Зазор между отдельными секциями позволяет не только компенсировать возможные деформации от воздействия переменных нагрузок, но и способствует лучшему прохождению расплава в полость барабана, очистке колосников от настылей шлака и разрушению корок, попавших на поверхность колосников. Отдельные секции колосников легче смонтировать при монтаже и проще заменить при ремонте установки. Опора на стяжки и закрепление каждой секции на торцовых стенках барабана объединяет в единое целое секции колосников, торцовые стенки и рабочие тела, помещенные в колосниковый барабан, и придает каждой секции колосников момент инерции, достаточный для разрушения корок шлака, и отрыва настылей с поверхности колосников. Наличие зубьев, расположенных в шахматном порядке в секции от одного до трех на каждом колоснике, обеспечивает перемещение корок шлака к зубьям гребенки, размещенным между колосниками на глубине, равной 0,5-0,7 высоты колосников, и последующее разрушение корок. Наличие устройства для отгрузки готового продукта, выполненное в виде водоохлаждаемого скребкового транспортера, скребки которого сопряжены и образуют полости для формирования размера готового продукта, позволяет не только отвести от установки охлажденный шлак, но и придать ему форму, которую образуют сопряженные друг с другом скребки транспортера и дополнительно охладить сформированный продукт.

Один из вариантов установки для переработки шлаковых расплавов представлен на чертеже. Установка содержит приемную воронку 1, колосниковый барабан 2, частично заполненный рабочими телами в данном случае шарами 3, кожух 4 с вытяжным отверстием 5, поверхность колосников составлена из отдельных секций 6, которые опираются на стяжки 7 и закреплены на торцовых стенках барабана 8. Между колосниками секций опущены зубья, в приведенном примере - дисковой гребенки 9. Устройство для отгрузки готового продукта выполнено в виде водоохлаждаемого скребкового транспортера 10, скребки которого образуют полости (см. выноску I) для формирования размера и формы готового продукта.

Установка работает следующим образом.

Шлаковый расплав из промежуточной емкости сливают в воронку 1, по которой он поступает на колосниковую поверхность барабана 2, пройдя через колосники, расплав попадает на поверхность движущихся металлических тел (шаров) 3 и в межшаровое пространство, отдавая тепло металлическим телам, расплав охлаждается, затвердевает и намораживается на поверхности шаров. Проходя между колосниками, расплав их разогревает. Под действием высоких температур колосники деформируются, расширяются. Учитывая, что колосниковая поверхность разомкнута и составлена из отдельных секций, расположенных с зазором, каждая секция в различной степени подвержена деформации, в зависимости от того, в каком положении она находится и какие тепловые и динамические нагрузки на нее воздействуют. Взаимодействуя друг с другом и с колосниками секций 6, шары освобождаются от настывшего на них шлака. Шлак проходит сквозь колосники и попадает на водоохлаждаемый скребковый транспортер 10 в полости, образованные сопряженными скребками. Учитывая, что не весь объем шлакового расплава на выходе из колосникового барабана затвердел, часть его находится еще в вязкопластичном состоянии, он подвержен пластической деформации и с помощью пригруза, размещенного над конвейером, заполняет полости, образованные скребками. Перемещаясь по скребковому транспортеру, шлак дополнительно охлаждается и за счет изменения профиля траектории движения скребков, выпадает из полостей, приобретая законченную форму и размеры. Холостая ветвь скребкового транспортера погружена в ванну с водой, здесь она охлаждается и возвращается под колосниковый барабан для приема очередной порции шлака. При сливе шлакового расплава, за счет резкого снижения температуры, часть расплава затвердевает в виде корок и настылей на колосниках. Для разрушения корок шлака и очистки межколосникового пространства в установку внесены конструктивные элементы в виде гребенки 9 с зубьями и зубьев на колосниках, расположенных в шахматном порядке в секциях 6 от одного до трех на каждом колоснике. Зубья гребенки опущены в межколосниковый зазор на глубину 0,5-0,7 высоты колосников. Такой размер заглубления выбран исходя из необходимости закрепления колосников в каждой секции. Часть межколосникового пространства очищается за счет взаимодействия с зубьями гребенки, часть межколосникового пространства, до которой не достают зубья гребенки, будет очищаться при воздействии на нее рабочих тел - шаров. Корки шлака, попавшие на поверхность колосников, под действием выступов-зубьев на колосниках будут продвигаться к зубьям гребенки и за счет сил инерции, при сопряжении зубьев колосников и гребенки, будут разрушаться. Разрушенные корки могут попасть в колосниковый барабан 2, либо, минуя его, на скребковый транспортер 10 и не будут помехой для прохождения расплава через колосники. Боковые стенки воронки 1 посажены между торцовых стенок 8 колосникового барабана 2, это исключает проливы расплава мимо колосникового барабана. Кожух 4 установки служит для защиты от теплового излучения, вылета брызг расплава, и от шума перемещающихся шаров. Служит для сбора парогазовых выбросов и оборудован вытяжной трубой 5. В кожухе установлены течки для разгрузки шлака на устройство для отгрузки готового продукта 10.

Установка для переработки шлаковых расплавов позволяет перерабатывать расплавы с различными исходными реологическими свойствами и получать из расплава широкую номенклатуру товарной продукции.

Список использованных источников

1. Патент RU 2044712. Установка для переработки металлургических шлаков. Опубликован 22.09.1995.

2. Патент RU 2234536. Способ переработки расплавов и установка для его осуществления. Опубликован 20.08.2004.

Установка для переработки шлаковых расплавов, содержащая приемную воронку, колосниковый барабан, выполненный со стяжками для колосников и частично заполненный рабочими телами, кожух с вытяжкой и устройство для отгрузки готового продукта, отличающаяся тем, что она снабжена дисковой гребенкой, при этом колосники в виде отдельных секций, размещенных с зазором, закреплены на торцовых стенках барабана и опираются на стяжки, а между колосниками опущены зубья дисковой гребенки на глубину 0,5-0,7 высоты колосников, при этом колосники имеют выступы в виде зубьев, расположенных в шахматном порядке в секции от одного до трех на каждом колоснике, а устройство для отгрузки готового продукта выполнено в виде скребкового водоохлаждаемого транспортера, скребки которого сопряжены с образованием полости для формирования готового продукта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к грануляционной установке для расплавленного материала. Установка содержит водовпрыскивающее устройство для гранулирования расплавленного шлака и резервуар для гранулирования для сбора воды и гранулята.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу промывки доменной печи. Cпособ включает дозирование, загрузку рабочих и промывочных порций шихтовых материалов, распределение их на колошнике при помощи бесконусного загрузочного устройства, проплавку шихты и выдачу продуктов плавки.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способу доменной плавки. Способ включает загрузку в доменную печь кокса, железорудных материалов, вдувание в печь обогащенного кислородом нагретого дутья, дополнительного топлива, контроль состава выпускаемых периодически из печи чугуна и шлака.

Изобретение относится к металлургии. Способ извлечения металлов из шлаков, содержащих частицы из стали или железа, с зернистостью до 150 мм включает сухое измельчение шлака, дезагломерацию, классификацию и сортировку с формированием металлической фракции и, по крайней мере, одной силикатной фракции.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке высокотемпературного твердого сталеплавильного шлака. Устройство содержит рабочий барабан, питающий барабан, поднимаемую гидравлическую опору, поддерживающее устройство и приводное устройство.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству высокозакисного продукта, используемого для промывки стен и горнов доменной печи. Способ включает обжиг шихты из кускового концентрата обожженного сидерита с углеродсодержащим материалом во вращающейся печи при температуре 1250-1350°C в восстановительной атмосфере, которую создают путем неполного сгорания углеродсодержащего материала из-за ограниченного доступа кислорода при удельном расходе природного газа 45,0-55,0 Нм3/т шихты и производительности печи, равной 19,0-25,0 кг/час с 1 м3 объема печи.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к установке для грануляции шлака. Установка содержит желоб шлака, гидрогранулятор, соединенный с насосом подачи воды, приемный бункер-отстойник, снабженный решеткой, переливным устройством и камерой сбора парогазовых выделений с вытяжной трубой, эрлифт для откачки шлака, камеру эрлифта для откачки шлака, в которой размещены подъемная труба эрлифта с насадкой для подачи воздуха и труба для взмучивания граншлака перед всасывающим патрубком эрлифта, камеру оборотной воды.

Изобретение относится к способу переработки сталеплавильных шлаков с получением цементного клинкера и чугуна. .
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству. .
Изобретение относится к пирометаллургической переработке красных шламов. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к переработке шлакового расплава. Способ переработки включает подачу шлакового расплава посредством узла приемки вращающегося барабанного кристаллизатора с колосниковой решеткой на металлические шары, охлаждение и затвердевание шлакового расплава, формирование зерен фракцией 10-70 мм. Расход воды на охлаждение шлакового расплава поддерживают в диапазоне 0,8-1,0 м3 на тонну шлакового расплава. В интервале температур 1600→600°C охлаждение расплава осуществляют со скоростью не менее 30-70°C/с, для чего расплав перед выгрузкой выдерживают во вращающемся с линейной скоростью 0,2-0,5 м/с межшаровом пространстве металлических шаров от 10 до 30 с при расходе воды на затвердевание и охлаждение 60-70% от суммарного, половину которого подают струями в период горячего цикла до выгрузки расплава, вторую в период холодного цикла. После выгрузки осуществляют охлаждение продукта водой или водо-воздушной смесью со скоростью не менее 2-5°C/с и использованием 30-40% суммарного удельного расхода воды. Использование изобретения обеспечивает снижение образования пыли и вредных выбросов. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению чугунной дроби. Стальную стружку смешивают с графитом, смесь размещают в отверстиях фильеры и нагревают в печи до температуры 1150-1200°С, обеспечивают науглероживание стали с превращением ее в чугун, расплавляют чугун, а затем проводят охлаждение его в воде с получением дроби. Обеспечивается переработка стальной стружки с получением дроби со структурой белого чугуна. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу и устройству сухого гранулирования шлака. Устройство содержит корпус гранулирования шлака, имеющий проем для струи гранулированного шлака, впуск для подачи шлака, вращающийся распылительный гранулятор с диском для приема шлака из впуска для подачи шлака и датчик, направленный в зону проема. Предусмотрен контроллер для управления относительным перемещением впуска для подачи шлака и направленного гранулятора в ответ на сигналы, принимаемые от датчика. В результате обеспечивается ограничение рассеяния гранулятора более ограниченным углом за счет регулировки точки падения шлака. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к переработке шлака, поступающего из плавильных печей сталелитейных установок. Способ включает направление потока шлака (12) из плавильной камеры (13) в накопительный резервуар (17), расположенный ниже на расстоянии по меньшей мере 5 м по вертикали от расшлаковочной апертуры (15), при этом в поток шлака подают инертизационные добавки (22) из резервуара (21) при помощи трубчатого стержневого распылителя (18), соединенного со средствами пневматической подачи (20) и резервуаром (21), при этом подачу добавок (22) при помощи распылителя (18) осуществляют через его выходной конец, который располагают с обеспечением соударения потока добавок (22) и потока шлака на высоте по вертикали от места выпуска потока шлака из плавильной печи (11), меньшей или равной 3 м, и с обеспечением для добавок (22) и потока шлака резерва пространства по меньшей мере 2 м и времени для агрегирования и перемешивания в динамическом режиме на протяжении их падения до расположенного ниже резервуара (17), при этом добавки (22) при помощи средств подачи (20) на выходе из распылителя (18) подают со скоростью от 3 м/с до 50 м/с и давлением от 0,3 бар (30 кПа) до 6 бар (600 кПа). Технический результат: повышение равномерности и однородности продукта независимо от типа шлака и условий его переработки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах. Способ доменной плавки включает загрузку основных компонентов шихты и удаление настылей периодической загрузкой железорудной шихты, обладающей промывочными свойствами. При этом используют железорудную шихту, обладающую промывочными свойствами, содержащую, мас.%: неофлюсованные окатыши - 50-70, агломерат - 20-45 и минеральную часть конвертерного шлака - 5-10. Загрузку упомянутой железорудной шихты производят со смещением к осевой зоне печи для предотвращения прогара холодильников нижней части печи, а интенсификацию процесса удаления настылей обеспечивают увеличением количества дутья и перераспределением его по периферии печи посредством изменения диаметра фурм. Изобретение позволяет увеличить срок службы и производительность доменной печи за счет удаления избыточных отложений на стенках шахты и восстановления ее профиля. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для сухого гранулирования шлака. Устройство содержит ротационный распылительный гранулятор, имеющий центральную ось вращения, устройство для подачи струи шлака, регулятор положения падения струи шлака, имеющий сравнивающее устройство для сравнения определенного прогнозируемого положения падения струи шлака с предварительно заданным положением падения струи шлака и выходное устройство для подачи выходного сигнала на исполнительный механизм для перемещения ротационного распылительного гранулятора в соответствии с результатом упомянутого сравнения, датчики для определения прогнозируемого положения падения струи шлака, исполнительный механизм для перемещения ротационного распылительного гранулятора в соответствии с результатом сравнения положения падения струи шлака, исполнительный механизм для перемещения ротационного распылительного гранулятора в соответствии с результатом сравнения положения падения струи шлака. Ротационный распылительный гранулятор снабжен деталью для приема струи шлака, выполненной в виде стакана, диска или кольцеобразной детали, приспособленной для вращения вокруг центральной оси вращения. Изобретение позволяет изменить технологическую цепочку распределения гранулированного шлака, в результате чего точка заливки шлака расположена у боковой стенки корпуса или вблизи нее, т.е. ближе к литейному цеху, а также позволяет уменьшить габариты корпуса устройства для гранулирования. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к комплексному использованию сырья в металлургической промышленности и может быть использовано для переработки отходов сталеплавильного производства. Исходную шихту, состоящую из отработавшего шлака электросталеплавильных печей или кислородных конвертеров, отработавшего шлака установок ковш-печь, кальцийсодержащего и углеродсодержащего компонентов, загружают в плавильную камеру, расплавляют, восстанавливают оксиды железа шлакового расплава. Полученные клинкер и чугун раздельно сливают из камеры. Перед загрузкой исходную шихту гомогенизируют совместным помолом и брикетируют. После расплавления шихты в расплав дополнительно вводят железосодержащий материал в количестве 2,0-32,0% от массы исходной шихты, полученный клинкер после охлаждения дробят и подвергают магнитной сепарации. Изобретение обеспечивает использование только отходов сталеплавильной отрасли без увеличения расхода электроэнергии на разложение карбонатов, качественного восстановления оксидов железа в твердой фазе и увеличение выхода чугуна. 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к системе и способу гранулирования шлака твердой консистенции с рекуперацией тепла. Система для гранулирования шлака содержит устройство гранулирования шлака с камерой гранулирования шлака, в которой установлен вращающийся распылительный гранулятор для распыления расплавленного шлака и подвод воздуха для подачи воздуха в расплавленный шлак перед распылением шлака, механизм подачи шлака в камеру гранулирования шлака, имеющий трубу, соединенную с входом для шлака камеры гранулирования шлака, воздушную дутьевую трубку, установленную внутри трубы механизма подачи шлака, причем подвод воздуха соединен с одним концом воздушной дутьевой трубки, удаленным от камеры гранулирования шлака, а дутьевая трубка имеет перфорированную секцию, удаленную от упомянутого подвода воздуха, с помощью которой воздух подается в расплавленный шлак. Обеспечивается повышение эффективности распыления, рекуперации тепла и гранулирования шлака. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к содержащему титан заполнителю, полученному путем смешивания остатков из процесса изготовления диоксида титана, которые получают во время изготовления диоксида титана с применением сульфатного и/или хлоридного способа, с основными шлаками из процесса производства металлов. Представлен также способ его изготовления, в котором указанные остатки смешивают с основными шлаками из процесса производства металлов, имеющими число шлака В, которое составляет больше 0,8, в количестве, обеспечивающем получение содержащего титан заполнителя, имеющего значение рН в диапазоне 5-12, предпочтительно в диапазоне 6-10. Полученный заполнитель применяют в металлургических процессах, а также для бетона, цемента, асфальта, огнеупорных материалов, составов, которые применяются для ремонтных работ, и грунтовок. Техническим результатом является повышение экономической эффективности процесса. 9 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к извлечению ванадия из природнолегированного ванадиевого чугуна. Сущность изобретения заключается в том, что на первой стадии дуплекс-процесса, включающей заливку ванадиевого жидкого чугуна в конвертер, продувку его кислородом и ввод в конвертер охладителей в виде брикета железосодержащего для деванадации чугуна в количестве 20-100 кг/т чугуна. Брикет для деванадации чугуна изготавливается методом холодного брикетирования железосодержащих отходов - шламов газоочистки доменных печей или конвертеров 20-40%, замасленной окалины вторичных отстойников 5-30%, прокатной окалины 30-60% и содержит натриевое жидкое стекло в качестве связующего, причем содержание железа общего в брикете должно составлять 65%, а содержание СаО не более 1,5%. Изобретение позволяет утилизировать отходы металлургического производства, получить кондиционный по химическому составу ванадиевый шлак и обеспечить глубокое извлечение ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак с требуемым химическим составом. 3 табл.
Наверх